Minor GC、Major GC 和 Full GC 是 Java 虚拟机 (JVM) 垃圾回收 (Garbage Collection) 中的不同类型的 GC 事件，它们在范围、触发条件、停顿时间等方面有所不同。
1. Minor GC (Young GC):
- 范围： 只针对新生代 (Young Generation) 进行垃圾回收。
- 触发条件：
- Eden 区空间不足。
- 新创建的对象无法在 Eden 区分配内存。
- 算法： 通常采用复制算法 (Copying)。
- 将 Eden 区和 From Survivor 区中存活的对象复制到 To Survivor 区。
- 清理 Eden 区和 From Survivor 区。
- 交换 From Survivor 区和 To Survivor 区的角色。
- 特点：
- 频率高： 由于大多数对象都是“朝生夕死”的，Minor GC 通常非常频繁。
- 停顿时间短： 由于新生代空间相对较小，且复制算法效率较高，Minor GC 的停顿时间通常较短。
- Stop-The-World (STW): Minor GC 也会导致 Stop-The-World，即暂停所有应用线程。
- 对象晋升：
- 在 Minor GC 过程中，存活下来的对象会被复制到 Survivor 区。
- 对象的年龄会增加（经历一次 Minor GC，年龄加 1）。
- 当对象的年龄达到一定阈值（
-XX:MaxTenuringThreshold，默认 15，CMS 默认 6）时，会被晋升到老年代。 - 如果 Survivor 区空间不足，对象也会直接晋升到老年代。
- 大对象（超过一定大小的对象）可能会直接分配到老年代。
2. Major GC (Old GC):
-
范围： 只针对老年代 (Old Generation) 进行垃圾回收。
-
触发条件：
- 老年代空间不足。
System.gc()调用 (通常不建议使用，除非特殊情况)。CMS收集器在并发标记阶段, 如果老年代空间不足, 可能会触发Concurrent Mode Failure, 导致退化为Serial Old进行垃圾回收.G1收集器在并发标记阶段, 如果老年代空间不足, 可能会触发Full GC.
-
算法：
- 标记-清除算法 (Mark-Sweep): CMS 收集器使用。
- 标记-整理算法 (Mark-Compact): Serial Old、Parallel Old 收集器使用。
- G1 收集器： 混合使用复制算法和标记-整理算法。
- ZGC/Shenandoah: 并发标记-复制算法.
-
特点：
- 频率较低： Major GC 的频率通常比 Minor GC 低得多。
- 停顿时间较长： 由于老年代空间通常较大，Major GC 的停顿时间通常比 Minor GC 长。
- Stop-The-World (STW): 传统的 Major GC（例如 Serial Old、Parallel Old）会导致 Stop-The-World。CMS 和 G1 等并发收集器可以减少停顿时间。
3. Full GC:
- 范围： 对整个堆 (包括新生代、老年代和方法区/元空间) 进行垃圾回收。
- 触发条件：
- 老年代空间不足。
- 方法区/元空间不足 (JDK 1.7 及之前的永久代 PermGen 空间不足，或 JDK 1.8 及之后的元空间 Metaspace 空间不足)。
System.gc()调用 (通常不建议使用)。- Minor GC 后，老年代的可用空间仍然不足以存放晋升的对象。
- CMS 收集器发生 Concurrent Mode Failure。
- G1 收集器在并发标记阶段, 如果老年代空间不足, 可能会触发 Full GC.
- 从 JDK 10 开始，G1 收集器的 Full GC 改为单线程执行, 性能较差, 应尽量避免 G1 的 Full GC.
- 算法：
- 取决于使用的垃圾收集器。
- Serial 收集器：Serial (Young) + Serial Old
- Parallel Scavenge 收集器：Parallel Scavenge (Young) + Parallel Old
- CMS 收集器：ParNew (Young) + Serial Old (作为 CMS 失败的备用)
- G1 收集器：单线程标记-整理 (JDK 10 之前是 Full GC, JDK 10 之后是混合 GC，但 Full GC 仍然可能发生)
- 特点：
- 停顿时间最长： Full GC 的停顿时间通常是最长的，因为它需要对整个堆进行垃圾回收。
- 对应用程序影响最大： Full GC 会导致应用程序长时间暂停，严重影响响应时间和吞吐量。
- 应尽量避免： Full GC 是 JVM 调优中需要重点关注和避免的问题。
区别总结：
| GC 类型 | 范围 | 触发条件 | 算法 | 停顿时间 | 频率 |
|---|---|---|---|---|---|
| Minor GC | 新生代 | Eden 区空间不足 | 复制算法 | 较短 | 频繁 |
| Major GC | 老年代 | 老年代空间不足, System.gc(), CMS/G1 特定条件 | 标记-清除、标记-整理、混合 (取决于收集器) | 较长 | 较低 |
| Full GC | 整个堆 (包括方法区) | 老年代空间不足、方法区/元空间不足、System.gc()、Minor GC 后老年代仍不足等 | 取决于收集器 (Serial、Parallel Scavenge、CMS 通常是 Serial Old, G1 可能是单线程标记整理) | 最长 | 应避免 |
优化目标：
- 减少 Full GC 的次数和停顿时间： Full GC 对应用程序的影响最大，应尽量避免。
- 控制 Minor GC 的频率和停顿时间： Minor GC 虽然停顿时间较短，但如果过于频繁，也会影响应用程序的性能。
- 选择合适的垃圾收集器： 根据应用程序的特点（延迟敏感型还是吞吐量优先型）和硬件环境选择合适的垃圾收集器。
- 调整 JVM 参数： 根据应用程序的内存使用情况和性能目标，调整 JVM 参数，例如堆大小、新生代大小、垃圾回收器参数等。
注意：
- Major GC 和 Full GC 的概念有时会混淆，不同的资料可能有不同的说法。
- 一些垃圾收集器（例如 G1）不再严格区分 Minor GC 和 Major GC，而是采用混合 GC (Mixed GC) 的方式。
- ZGC 和 Shenandoah 等新型垃圾收集器的目标是实现并发垃圾回收，将 GC 停顿时间降低到非常低的水平。